Учебно-познавательная компетентность учащихся, формируемая при обучении физике: содержание, критерии и уровни сформированности

Образование через всю жизнь, а не на всю жизнь – главная идея перестройки российской системы образования на основе компетентностного подхода, которая должна создать условия для успешной реализации подрастающего поколения в современном обществе. Человек должен быть адаптирован к жизни в быстроразвивающемся информационном обществе, способным эффективно реагировать на запросы времени, а для этого ему необходимо быть компетентным в различных областях жизнедеятельности. Особую роль играет компетентность в познавательной деятельности, поскольку она связана с базовыми человеческими потребностями в познании окружающего мира и в удовлетворении любопытства.

В теории и методике обучения физике разработана концепция формирования познавательных интересов и познавательной активности учащихся на уроках физики. В частности, выявлены закономерности формирования знаний и умений учащихся при изучении физики в средней школе (И.И. Нурминский). Исследованы различные средства формирования познавательных интересов и познавательной активности учащихся на уроках физики: межпредметные связи (И.А. Чернышев), компьютерные технологии (Г.П. Стефанова и И.А. Крутова), проблемное обучение (Р.И. Малафеев), физический эксперимент (Т.Н. Шамало), физические задачи (И.Я. Ланина). Разработана система проверки и оценки знаний, умений и навыков учащихся в учебном процессе (Н.С. Пу-рышева). Создана модель деятельности учителя по формированию ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике в средней школе с примерами разнообразных видов учебно-познавательной деятельности школьников (О.П. Мерзлякова, П.В. Зуев). Однако компетент-ностный подход к формированию учебно-познавательной компетентности учащихся средствами школьного курса физики реализован не достаточно. В частности, требуется уточнить содержание понятия «учебно-познавательная компетентность учащихся, формируемая при обучении физике», выделить уровни и определить критерии ее сформированности.

В педагогике отсутствует единое устоявшееся понимание сущности понятия «компетентность». Компетентность – форма существования знаний, умений, образованности в целом, которые приводят к личностной самореализации, к нахождению человеком своего места в мире; совокупность личностных качеств ученика (ценностно-смысловых ориентаций, знаний, умений, навыков, способностей), обусловленных опытом его деятельности в определенной социально и личностно-значимой сфере; потенциальная готовность решать задачи со знанием дела и т.д. [3; 4; 5].

Анализ определений компетентности, представленных в различных исследованиях, дает возможность уточнить понятие «учебно-познавательная компетентность учащихся, формируемая при обучении физике» и определить его сущность. Учебно-познавательная компетентность учащихся, формируемая при обучении физике, – это готовность и способность ученика к самоуправляемой деятельности по решению личностно-значимых и социально-актуальных познавательных проблем с помощью знаний и умений, приобретаемых при изучении школьного курса физики.

Учебно-познавательная компетентность, как любая компетентность, включает мотивационно-потребностный, когнитивный и деятельностно-практический компоненты. Формирование учебно-познавательной компетентности обусловлено и сопровождается взаимосвязанным развитием этих компонентов. Развитие мотивационно-потребностного компонента связано с актуализацией мотивации и потребности учащихся к познавательной деятельности, для чего требуются специально организованные ситуации, которые ставят учащегося в позицию познающего субъекта, искателя, исследователя; когнитивного компонента – с овладением учащимися системой предметных и метапредметных знаний, универсальных способов познавательной деятельности, методов, приемов и форм осуществления познавательной деятельности; деятельностно-практического компонента – с формированием у учащихся опыта осуществления самоуправляемой познавательной деятельности в стандартных и нестандартных ситуациях.

С другой стороны, формирование учебно-познавательной компетентности определяется системным развитием компетенций, входящих в ее состав. Анализ образовательного стандарта основного общего образования по физике (2004 г.), федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (2011 г.), работ И.Я. Ланиной, И.И. Нурминского, А.В. Хуторского и других исследователей дает возможность представить систему учебно-познавательных компетенций учащихся, формирующиеся при обучении физике в основной школе, следующим образом:

Восприятие естественнонаучной информации – непосредственное чувственное отражение в сознании человека предметов, физических явлений, целостных ситуаций физической картины мира при их непосредственном воздействии на органы чувств. В процессах восприятия формируется целостный образы: предмета, ситуации, физического явления или закона и др.

Поиск естественнонаучной информации – процесс, осуществляемый различными способами, для получения необходимой естественнонаучной информации. Учащийся осуществляет расширенный самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета, где поиск осуществляется по ключевой фразе) и представление в разных формах (словесно, с помощью графиков математических символов, рисунков и структурных схем).

Представление информации – способность учащегося к передаче информации, развивающая – коммуникацию; умения решать учебно-познавательные и физические задачи; способность овладения разными формами представления информации (словесно, с помощью формул, графиков, рисунков, структурных схем, материальных и виртуальных моделей), самостоятельность выбора наиболее эффективных форм представления информации и их сочетание.

Анализ информации – процесс переработки естественнонаучной информации в ходе интеллектуальной деятельности, а также последующие ее сохранение и/или передачу. Он включает сопоставление физических объектов, сравнение, обобщение, синтез с имеющимися базами знаний, классификацию, моделирование физических явлений, разработку вариантов использования естественнонаучной информации и прогнозирование их последствий, т.е. операции, с помощью которых информация обрабатывается, далее структурируются физические тексты, выделяется главное и второстепенное, выстраивается последовательность описываемых физических явлений.

Целеполагание – постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что еще неизвестно; анализ условий достижения целей, на основе учета выделенных учителем ориентиров действий в новом учебном материале; планирование путей достижения целей, установление наиболее эффективных способов целевых приоритетов, выделение альтернативных способов достижения целей и выбор наиболее эффективных способов.

Планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий; планирование путей достижения целей; установление целевых приоритетов; умение самостоятельно контролировать свое время и управлять им; оценивание правильности выполнения действий и внесение необходимых коррективов в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации; прогнозирование физического эксперимента – предвосхищение результата и уровня усвоения, развитие процесса и конечного результата;

Логические операции – анализ с целью выделения признаков (существенных, несущественных), сравнение с целью выявления черт сходства и черт различия, выбор оснований и критериев для сравнения, установление причинно-следственных связей, построение логической цепи рассуждений, доказательство, выдвижение гипотез и их обоснование; создание и преобразование моделей и схем для решения физических задач; осуществление выбора наиболее эффективных способов решения физических задач в зависимости от конкретных условий, зная определения физических понятий; их обобщение – логическая операция перехода от видовых физических признаков к родовому понятию; осуществление сравнения и классификации физических терминов, с самостоятельным выбором оснований и критериев для указанных логических операций; построение классификации физических законов на основе дихотомического деления (на основе отрицания); проведение логического рассуждения, включающее установление причинно-следственных связей и объяснение физических явлений, процессов, связей и отношений, выявляемых в ходе исследований; владение основами ознакомительного, изучающего, усваивающего и поискового чтения, умение приводить примеры практического использования физических знаний.

Понимание и работа по инструкции – процесс, который учащийся осуществляет самостоятельно или совместно с учителем, при этом имеет возможность самостоятельно составлять инструкции, осуществлять работу по ним, используя физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин; представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и на этой основе наблюдать эмпирические зависимости, делать выводы, корректировать результаты.

Исследовательские действия – основы реализации проектно-исследовательской деятельности, где возможно проводить наблюдение и физический эксперимент, как под руководством учителя, так и самостоятельно; ставить проблему, аргументировать ее актуальность; выдвигать гипотезы о связях и закономерностях физических процессов, объектов природы; организовывать исследование с целью проверки физических гипотез; сформировывать целостное представление о явлениях в окружающем мире и мире ценностей, современное мировоззрение культурного человека; проектировать и управлять собственной деятельностью не только в сфере школьного образования, но и в рамках дополнительного образования, творческих, спортивных занятиях.

Рефлексия – оценка способов и условий действия, контроль процесса и результатов деятельности, направленная на осознание пройденного пути, на сбор в общую копилку замеченного обдуманного, понятого каждым. Ее цель выстроить смысловую цепочку, сравнить способы и методы, применяемые другими учащимися со своими. Учащийся анализирует свое эмоциональное состояние, осмысливает свой образ работы с учебным материалом (методы, приемы, упражнения), объективно оценивает свою работу в течение урока, овладевает культурой взаимоотношений со сверстниками, учителями, родителями; минимизируются конфликтные ситуации в школе и дома.

Формирование учебно-познавательной компетентности связано с развитием мыслительных процессов и познавательной активностью человека, что дает основания выделить уровни ее сформирован-ности. Для каждого уровня определены показатели освоения компетенции на входе (качественное изменение по сравнению с предыдущим уровнем) и на выходе (увеличение доли самостоятельности учащегося или усложнение того способа деятельности, владение которым он должен продемонстрировать). Результат представлен в таблице.

Учебно-познавательные компетенции, формируемые у учащихся при изучении физики в основной школе